Matematické Fórum

sulo · 26. 02. 2011 15:31

Zdravím.

Čítam teraz jednu zaujímavú knižku. V kapitole o atómoch a molekulách som sa dočítal rôzne, pre mňa zaujímavé informácie a rád by som sa vás opýtal či sú tieto informácie pravdivé. Budem postupne citovať výroky, ktoré sú v tejto knihe:

O atómoch som sa dočítal nasledovné, citujem: "V jadre sa nachádzajú protóny a neutróny. Hmotnosť protónu je $1.67 \cdot 10^-24g$ . Akú hmotnosť vyjadruje toto číslo? Približne rovnakú hmotnosť získame z kvapky vody, ak ju rozdelíme na tisíc častí, jednu časť z týchto tisíc častí rozdelíme na milión menších častí, jednu časť z týchto milión častí rozdelíme na dalších milión častí a nakoniec jednu časť z týchto milión častí rozdelíme na milión častí. Hmotnosť elektrónu je ešte 1840krát menšia."

Dalšia citácia: "Priemer atómu je približne $10^-8cm$ . Predstaviť si tento rozmer môžme z nasledujúceho prirovnania. Na našej planéte žije približne 5 000 000 000 obyvateľov. Ak by sa všetci zmenšili na rozmer atómu a postavili by sa vedľa seba tak potom na povrch špendlíkovej hlavičky by sa zmestili nielen všetci obyvatelia zemegule ale aj obyvatelia z dalších 10 000 000 planét. Alebo iné prirovnanie: Keby sa atóm zväčšil na veľkosť lieskového oriešku, tak by elektrón obiehal okolo takto zväčšeného jadra približne vo vzdialenosti sto metrov, a to ohromnou rýchlosťou niekoľko tisíc kilometrov za sekundu."

A posledná citácia:"V jednom kubickom milimetri kovu je tak obrovské množstvo elektrónov, že ich počet je približne rovnaký ako počet sekúnd , ktoré uplinú za milión miliónov rokov."

Sú tieto informácie (prirovnania) aspoň sčasti pravdivé? Pretože mne sa tieto prirovnania zdajú trošku "prehnané".

Za prípadné odpovede ďakujem.

pietro · 26. 02. 2011 18:09

↑ sulo: Ahoj, myslím že tie rozmerové prirovnania si vieš odvodiť aj sám, ale s rýchlosťou elektrónu okolo atómu...to by sme už mali pomaly vypúšťať z kníh, učebníc a z predstáv....

citujem..."....zväčšeného jadra približne vo vzdialenosti sto metrov, a to ohromnou rýchlosťou niekoľko tisíc kilometrov za sekundu."

Kde na to prišli, že ten "guličkový" elektrón sa vrtí ako planéta okolo hviezdy... S toto predstavou by som nesúhlasil a považujem ju ( ospravedlňujem sa) za mätenie....

sulo · 28. 02. 2011 16:24

↑ pietro:
Ďakujem ti za odpoveď.

Tak, tie rozmerové prirovnania sa mi zdajú trocha prehnané, vôbec si také rozmery neviem predstaviť...

Kde na to prišli, že ten "guličkový" elektrón sa vrtí ako planéta okolo hviezdy...

Zatiaľ všetky učebnice a knihy, ktoré som čítal na túto tému, hovorili že elektrón obieha okolo atómového jadra...
Môžem sa ťa prosím spýtať, prečo si myslíš, že to tak nie je? Lebo ja som bol doteraz v tom že elektrón obieha okolo jadra.

Ďakujem

byk7 · 28. 02. 2011 19:27

Kolega zřejmě myslel tu rychlost, s tou nesouhlasí (si myslím já).

Stýv · 28. 02. 2011 19:48

↑ sulo: protože tzv. planetární model atomu je už pár let překonaný, viz http://cs.wikipedia.org/wiki/Atom

Pavel Brožek · 28. 02. 2011 20:05

Já špatně snáším, když v nějakém zpravodajství čtu podobné konstrukce jako „pro lepší představu to je asi trilión miliónů…“ To abych si to vždycky složitě přepočítal na mocninu desítky, abych měl představu i já.

Ale k věci: koeficient u kapky vody je tedy

$1000\cdot1000000\cdot1000000\cdot1000000\cdot1840=1,84\cdot10^{24}$

Podle nich kapka váží asi $1,84\cdot10^{24}\cdot 1,67\cdot10^{-24}\,\mathrm{g}\approx3\,\mathrm{g}$ , což mi připadá jako hodně velká kapka, ale není to nijak extrémně mimo. Jejich přirovnání tedy asi budou přibližně dobře.

pietro · 28. 02. 2011 21:19 — Editoval pietro (28. 02. 2011 21:31)

↑ sulo: Keď elektrón si "letí sám" v hmlovej komore zanecháva takéto stopy.

http://herodes.feld.cvut.cz/mereni/dema/komora/

tak je pre nás viditeľný v celku ... urobíme si o ňom nejakú fyziologickú predstavu ( máme predsa skúsenosti s letiacimi predmetmi).

Keď sa el. priblíži ku samotnému protónu, predstav si že sa akosi rozprestrie okolo protónu do pravdepodobnostného prachu, hmly ..čohosi .... čo vieme vyjadriť aj počtom pravdepodobnosti( pst), hustotou pst a vieme to aj v 3D nakresliť. Priložím "vzorce" pre atóm vodíka, tie boli spočítané pomocou prostriedkov doterajšieho aparátu matematiky a vyjadrené obvyklými aj Tebe známymi operátormi a premennými.
==============

Hľadám pekné znázornenia (obrázky) na webe potom pošlem ku lepšej predstavivosti.

By si neveril aké tvary dokáže elektrón vylúdiť v blízkosti protónu, len na začiatok posielam napr.

http://www.flickr.com/photos/ethanhein/2928944365/

Pavel Brožek · 28. 02. 2011 21:29

↑ pietro:

Jeden pěkný aplet na zobrazení orbitalů: http://www.falstad.com/qmatom/.

pietro · 28. 02. 2011 21:34

↑ Pavel Brožek: Nádhera, krása to je zážitok !!! Vďaka Pavel :-)

kyborg · 28. 02. 2011 21:39

Někde jsem četl, že elektrony se vyskytují zároven na více místech. Je to pravda?

LukasM · 28. 02. 2011 22:04

↑ kyborg:
Zdatnější kolegové mně jistě doplní, ale než se vrátí.. Neřekl bych, že takhle položená otázka dává smysl. Elektron je kvantová částice, a tvrzení že se někde nachází je třeba chápat jinak než jsme zvyklí. Už to napsal nahoře pietro, a Pavel poslal pěkný odkaz, tak se na to doporučuju podívat. Prostě nejde jen tak říct že elektron je tam nebo tam - v každém místě prostoru existuje určitá pravděpodobnost, že tam ten elektron najdu.

Pavel Brožek · 28. 02. 2011 22:11

↑ kyborg:

Když si hodim mincí a nepodívám se na výsledek, tak bych neřekl, že padla panna i orel. Podobně bych netvrdil, že elektron je na více místech.

Je zde ale trochu rozdíl, ta moje analogie není úplně správná – klasicky víme, že na minci už něco padlo a je to určené. Jen jsme se zatím nepodívali, co tam je. U elektronu není pravda, že by elektron měl nějakou přesnou polohu a my ji jen neznali. Elektron ji prostě nemá, jeho stav je určen pouze rozdělením pravděpodobnosti.

Matematické Fórum

#1 26. 02. 2011 15:31

Atómy a molekuly

#2 26. 02. 2011 18:09

Re: Atómy a molekuly

#3 28. 02. 2011 16:24

Re: Atómy a molekuly

#4 28. 02. 2011 19:27

Re: Atómy a molekuly

#5 28. 02. 2011 19:48

Re: Atómy a molekuly

#6 28. 02. 2011 20:05

Re: Atómy a molekuly

#7 28. 02. 2011 21:19 — Editoval pietro (28. 02. 2011 21:31)

Re: Atómy a molekuly

#8 28. 02. 2011 21:29

Re: Atómy a molekuly

#9 28. 02. 2011 21:34

Re: Atómy a molekuly

#10 28. 02. 2011 21:39

Re: Atómy a molekuly

#11 28. 02. 2011 22:04

Re: Atómy a molekuly

#12 28. 02. 2011 22:11

Re: Atómy a molekuly

Zápatí